一種井下振動(dòng)固井工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉一種井下振動(dòng)固井工具。
【背景技術(shù)】
[0002]在固井過程中，振動(dòng)水泥漿是提高固井質(zhì)量的有效技術(shù)手段之一。國內(nèi)外振動(dòng)固井工具按作用原理可分為水力脈沖式、機(jī)械式、磁致伸縮式、壓電陶瓷式、聲頻式、地面環(huán)空水力或空氣脈沖式等振動(dòng)固井工具，其中水力脈沖式振動(dòng)固井工具應(yīng)用最為廣泛。
[0003]水力脈沖式振動(dòng)固井工具僅能在注水泥、頂替水泥漿過程中產(chǎn)生振動(dòng)，無法在候凝過程中實(shí)現(xiàn)振動(dòng)。實(shí)驗(yàn)證明，在水泥漿候凝過程中進(jìn)行振動(dòng)是提高固井質(zhì)量的關(guān)鍵步驟。機(jī)械式、磁致伸縮式、壓電陶瓷式、聲頻式、地面環(huán)空水力或空氣脈沖式等振動(dòng)固井工具雖然能夠在水泥漿候凝過程中實(shí)現(xiàn)振動(dòng)，但是需要地面線纜供電和自帶附屬設(shè)備，改變了常規(guī)固井工藝，造成固井現(xiàn)場施工復(fù)雜。因此迫切需要一種既不改變常規(guī)固井工藝又能在水泥漿候凝過程中實(shí)現(xiàn)振動(dòng)的固井工具。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了發(fā)明一種不改變常規(guī)固井工藝又能在水泥漿候凝過程中實(shí)現(xiàn)振動(dòng)的固井工具，本發(fā)明提供了一種井下振動(dòng)固井工具，該井下振動(dòng)固井工具能夠在不改變常規(guī)固井工藝的情況下，使水泥漿在候凝階段產(chǎn)生振動(dòng)，從而有效提高固井質(zhì)量。
[0005]一種井下振動(dòng)固井工具，包括:
[0006]電機(jī)振動(dòng)組件，用于產(chǎn)生徑向振動(dòng)，電機(jī)振動(dòng)組件含有電機(jī)；
[0007]電池供電組件，用于為電機(jī)振動(dòng)組件供電，電池供電組件含有電池；
[0008]按壓開關(guān)，用于開關(guān)電機(jī)振動(dòng)組件，該按壓開關(guān)與電機(jī)振動(dòng)組件和電池供電組件連接。
[0009]電機(jī)振動(dòng)組件位于電池供電組件的下方，該按壓開關(guān)位于電池供電組件的上部。
[0010]該按壓開關(guān)包括動(dòng)觸頭、靜觸頭和用于使動(dòng)觸頭復(fù)位的復(fù)位部件，靜觸頭與電池供電組件固定連接，靜觸頭位于所述動(dòng)觸頭的下方，所述動(dòng)觸頭能夠上下往復(fù)移動(dòng)。
[0011]電池供電組件包括本體和筒形的上蓋，上蓋固定于本體的上端，上蓋的內(nèi)壁設(shè)有安裝環(huán)，電池設(shè)置于本體內(nèi)，靜觸頭的下端與電池的兩級中的一極電連接，所述動(dòng)觸頭插接于安裝環(huán)，所述動(dòng)觸頭通過線纜與電機(jī)的兩級中的一極電連接，電池的兩級中的另一極通過線纜與電機(jī)的兩級中的另一極電連接。
[0012]本體含有內(nèi)筒和外筒，該內(nèi)筒套設(shè)于該外筒內(nèi)，多個(gè)電池設(shè)置于所述內(nèi)筒和外筒之間的環(huán)形空間內(nèi)，所述動(dòng)觸頭包括開關(guān)下桿和插頭，開關(guān)下桿沿豎直方向設(shè)置，插頭固定于開關(guān)下桿的下端，插頭位于安裝環(huán)的下方，開關(guān)下桿密封插接于安裝環(huán)，該內(nèi)筒的上端與安裝環(huán)密封連接，該外筒的上部與上蓋的下端密封連接。
[0013]上蓋的上端內(nèi)插接有筒形的膠塞座，膠塞座的側(cè)壁內(nèi)插接有開關(guān)上桿，開關(guān)上桿沿豎直方向設(shè)置，開關(guān)上桿能夠上下移動(dòng)，開關(guān)上桿的下端與開關(guān)下桿的上端連接，當(dāng)電機(jī)振動(dòng)組件處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，開關(guān)上桿的上端露出膠塞座的側(cè)壁。
[0014]電機(jī)振動(dòng)組件包括密封殼體和配重塊，電機(jī)固定于該密封殼體內(nèi)，電機(jī)的輸出軸沿豎直方向設(shè)置，電機(jī)的輸出軸朝下，配重塊固定于電機(jī)輸出軸的一側(cè)。
[0015]配重塊設(shè)置在該密封殼體的下端外，該密封殼體和電機(jī)的下端之間設(shè)有安裝空腔，電機(jī)的輸出軸外套設(shè)有筒形的彈簧座和筒形的旋轉(zhuǎn)環(huán)，彈簧座和旋轉(zhuǎn)環(huán)均設(shè)置在安裝空腔內(nèi)，彈簧座位于旋轉(zhuǎn)環(huán)的上方，彈簧座與電機(jī)的輸出軸固定連接，旋轉(zhuǎn)環(huán)能夠上下移動(dòng)，旋轉(zhuǎn)環(huán)與彈簧座之間設(shè)有推力彈簧，旋轉(zhuǎn)環(huán)與電機(jī)的輸出軸密封連接。
[0016]旋轉(zhuǎn)環(huán)與該密封殼體的下端之間設(shè)有靜環(huán)，靜環(huán)套設(shè)于電機(jī)的輸出軸外，靜環(huán)設(shè)置于該密封殼體內(nèi)，靜環(huán)的下端與該密封殼體密封連接，靜環(huán)的上端設(shè)有環(huán)形突起，旋轉(zhuǎn)環(huán)的下端與該環(huán)形突起密封連接。
[0017]所述井下振動(dòng)固井工具還包括套筒，電機(jī)振動(dòng)組件和電池供電組件均套設(shè)于套筒內(nèi)。
[0018]本發(fā)明的有益效果是，該工具能夠在水泥漿候凝階段實(shí)現(xiàn)井下徑向振動(dòng)。同時(shí)工具設(shè)計(jì)簡單、加工成本較低、裝配方便。該工具不需要改變現(xiàn)有固井工藝，在進(jìn)一步提高固井質(zhì)量的基礎(chǔ)上，簡化了振動(dòng)固井現(xiàn)場施工工藝。
【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0020]圖1為井下振動(dòng)固井工具的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為電池供電組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3為圖2中A部分的放大示意圖。
[0023]圖4為電機(jī)振動(dòng)組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]其中1.膠塞座，2.電池供電組件，3.電機(jī)振動(dòng)組件，4.套筒；
[0025]201.開關(guān)上桿，202.上蓋，203.本體，204.上蓋密封圈，205.上蓋密封墊，206.開關(guān)下桿，207.彈簧，208.開關(guān)下桿密封圈，209.插頭，210.靜觸頭，211a.電池蓋，211b.電池，212.線纜，213.電纜墊圈，214.線纜密封圈，215.線纜密封蓋，216.下蓋，217.安裝環(huán)；
[0026]301.電機(jī)線纜，302.電機(jī)用上蓋，303.電機(jī)線纜密封圈，304.電機(jī)線纜墊圈，305.電機(jī)線纜密封蓋，306.電機(jī)用本體，307.電機(jī)用上蓋密封圈，308.電機(jī)，309.電機(jī)套筒，310.螺釘，311.電機(jī)用下蓋，312.電機(jī)用下蓋密封圈，313.靜環(huán)，314.靜環(huán)密封圈，315.旋轉(zhuǎn)環(huán)，316.推力彈簧，317.旋轉(zhuǎn)環(huán)密封圈，318.彈簧座，319.配重塊，320.安裝空腔。
【具體實(shí)施方式】
[0027]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0028]—種井下振動(dòng)固井工具，包括:電機(jī)振動(dòng)組件3、電池供電組件2和按壓開關(guān)，其中，電機(jī)振動(dòng)組件3用于產(chǎn)生徑向振動(dòng)，電機(jī)振動(dòng)組件3含有電機(jī)308 ;電池供電組件2用于為電機(jī)振動(dòng)組件3供電，電池供電組件2含有電池211b ;按壓開關(guān)用于開關(guān)電機(jī)振動(dòng)組件3，該按壓開關(guān)與電機(jī)振動(dòng)組件3和電池供電組件2連接，如圖1所示。
[0029]該按壓開關(guān)與電機(jī)振動(dòng)組件3和電池供電組件2連接并且能夠形成閉合回路，如圖1所示，通過按下該按壓開關(guān)可以啟動(dòng)電機(jī)振動(dòng)組件3產(chǎn)生徑向振動(dòng)，即垂直于圖1中軸線方向的振動(dòng)從而用于固井。
[0030]在本實(shí)施例中，電機(jī)振動(dòng)組件3位于電池供電組件2的下方，該按壓開關(guān)位于電池供電組件2的上部，該按壓開關(guān)為通過按壓的方式實(shí)現(xiàn)開關(guān)轉(zhuǎn)換的開關(guān)。具體的，該按壓開關(guān)包括動(dòng)觸頭、靜觸頭210和用于使動(dòng)觸頭復(fù)位的復(fù)位部件，靜觸頭210與電池供電組件2固定連接，靜觸頭210位于所述動(dòng)觸頭的下方，所述動(dòng)觸頭能夠上下往復(fù)移動(dòng)。其中，該復(fù)位部件可以為彈簧207。
[0031]電池供電組件2包括本體203和筒形的上蓋202，上蓋202固定于本體203的上端，上蓋202的內(nèi)壁設(shè)有安裝環(huán)217，安裝環(huán)217的軸線與上蓋202的軸線重合，電池211b設(shè)置于本體203內(nèi)，靜觸頭210的下端與電池211b的兩級中的一極電連接，所述動(dòng)觸頭插接于安裝環(huán)217，所述動(dòng)觸頭通過線纜與電機(jī)308的兩級中的一極電連接，電池211b的兩級中的另一極通過線纜與電機(jī)308的兩級中的另一極電連接。具體的，如圖2所示，靜觸頭210的下端通過環(huán)形的電池蓋211a與電池211b的正極電連接，所述動(dòng)觸頭通過線纜與電機(jī)308的負(fù)極電連接，電池211b的負(fù)極通過線纜與電機(jī)308的正極電連接。電池211b也可以為多個(gè)電池通過串聯(lián)和并聯(lián)組合在一起的電池組。
[0032]在本實(shí)施例中，本體203含有內(nèi)筒和外筒，該內(nèi)筒套設(shè)于該外筒內(nèi)，該內(nèi)筒內(nèi)含有沿豎直方向貫通的流通通道，多個(gè)電池211b設(shè)置于所述內(nèi)筒和外筒之間的環(huán)形空間內(nèi)。所述動(dòng)觸頭包括開關(guān)下桿206和插頭209，開關(guān)下桿206沿豎直方向設(shè)置，插頭209固定于開關(guān)下桿206的下端，插頭209位于安裝環(huán)217的下方，開關(guān)下桿206密封插接于安裝環(huán)217，如圖3所示。開關(guān)下桿206的上端為圓盤狀，彈簧207的上端與開關(guān)下桿206上端的該圓盤頂?shù)?，彈?07的下端與安裝環(huán)217頂?shù)帧Ｔ搩?nèi)筒的上端與安裝環(huán)217密封連接，該外筒的上部與上蓋202的下端密封連接。
[0033]上蓋202的上端內(nèi)插接有筒形的膠塞座1，膠塞座1、電池供電組件2和電機(jī)振動(dòng)組件3從上向下依次連接，膠塞座I與膠塞相匹配，膠塞座I的側(cè)壁內(nèi)插接有開關(guān)上桿201，開關(guān)上桿201沿豎直方向設(shè)置，開關(guān)上桿201能夠上下移動(dòng)，開關(guān)上桿201的下端與開關(guān)下桿206的上端連接，當(dāng)電機(jī)振動(dòng)組件3處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，開關(guān)上桿201的上端露出膠塞座I的側(cè)壁。通過向下按壓開關(guān)上桿201，可以使開關(guān)上桿201、開關(guān)下桿206和插頭209同時(shí)向下移動(dòng)，從而使插頭209與靜觸頭210對應(yīng)連接，使電機(jī)308和電池211b通過該按壓開關(guān)形成閉合回路而導(dǎo)通。當(dāng)向下按壓開關(guān)上桿201的力去除后，在彈簧207的作用下，開關(guān)上桿201、開關(guān)下桿206和插頭209同時(shí)向上移動(dòng)，插頭209與靜觸頭210不再連接，使電機(jī)308和電池211b之間電路斷開。
[0034]在本實(shí)施例中，開關(guān)上桿201穿過膠塞座I的內(nèi)部，開關(guān)上桿201與膠塞座I的內(nèi)部孔之間是間隙配合；膠塞座I通過螺紋連接固定在上蓋202的頂部；上蓋202通過螺紋連接固定在本體203的上部，上蓋202和本體203的內(nèi)部縫隙通過上蓋密封圈密封20